[논문 리뷰] The Palermo Swift-BAT hard X-ray catalogue III. Results after 54 months of sky survey

G. Cusumano, V. La Parola외 11명|arXiv (Cornell University)|2010. 09. 02.

Astrophysical Phenomena and Observations참고 문헌 12인용 수 121

한 줄 요약

이 논문은 54개월 분량의 설문 데이터에서 유도된 제2차 팔레르모 스위프트-BAT 경자이온선 목록을 제시한다. 이 목록은 15–150 keV 에너지 대역에서 4.8σ 이상의 유의성로 1,256개의 소스를 식별하였으며, 50% 천구를 커버하고, |b|<10°일 경우 1.0×10⁻¹¹ erg cm⁻² s⁻¹, |b|>10°일 경우 9.2×10⁻¹² erg cm⁻² s⁻¹의 광도 한계를 확보하였다. 소스의 86%가 대응체를 지니며, 이 중 57%는 은하계 외부, 19%는 은하계 내부, 10%는 분류되지 않은 것으로 분류되었다. 페르미-LAT 소스와의 59개의 대응관계는 고에너지 천체 물리적 집단의 상이함을 보여준다.

ABSTRACT

We present the Second Palermo Swift-BAT hard X-ray catalogue obtained by analysing data acquired in the first 54 months of the Swift mission. Using our software dedicated to the analysis of data from coded mask telescopes, we analysed the BAT survey data in three energy bands (15-30 keV, 15-70 keV, 15-150 keV), obtaining a list of 1256 detections above a significance threshold of 4.8 standard deviations. The identification of the source counterparts is pursued using two strategies: the analysis of field observations of soft X-ray instruments and cross-correlation of our catalogue with source databases.The survey covers 50% of the sky to a 15--150 keV flux limit of 1.0 x 10^-11 erg s^-1 cm^-2 and 9.2 x 10^-12 erg s^-1 cm^-2 for |b|&lt; 10 degrees and |b|&gt; 10 degrees, respectively. The Second Palermo Swift-BAT hard X-ray catalogue includes 1079 (86%) hard X-ray sources with an associated counterpart (26 with a double association and 2 with a triple association) and 177 BAT excesses (14%) that still lack a counterpart. The distribution of the BAT sources among the different object classes consists of 19% Galactic sources, 57% extragalactic sources, and 10% sources with a counterpart at softer energies whose nature has not yet been determined. About half of the BAT associated sources lack a counterpart in the ROSAT catalogues. This suggests that either moderate or strong absorption may be preventing their detection in the ROSAT energy band. The comparison of our BAT catalogue with the Fermi Large Area Telescope First Source Catalogue identifies 59 BAT/Fermi correspondences: 48 blazars, 3 Seyfert galaxies, 1 interacting galaxy, 3 high mass X-ray binaries, and 4 pulsars/supernova remnants. This small number of correspondences indicates that different populations make the sky shine in these two different energy bands.

연구 동기 및 목표

• 54개월 분량의 스위프트-BAT 설문 데이터에서 종합적인 경자이온선 목록을 제작하기 위해.
• 다중 파장 교차 상관 분석 및 연속 소프트 X선 관측을 통한 BAT 소스의 대응체 식별을 위해.
• 은하계 및 은하계 외부 집단의 경자이온선 분포를 특성화하기 위해.
• BAT 목록을 페르미-LAT 제1 소스 목록과 비교하여 고에너지 천구 방출의 집단적 특이성을 평가하기 위해.
• ROSAT에서 대응체가 없는 소스의 비율을 정량화하고, X선 탐지에 있어 흡수의 역할을 평가하기 위해.

제안 방법

• 80개 에너지 채널에서 5분 간격으로 수집된 54개월 분량의 스위프트-BAT 디텍터 플레인 히스토그램(DPH) 데이터 분석.
• 코딩 마스크 천체망원경 데이터에 대해 스크리닝, 모자이킹, 소스 탐지 작업을 수행하는 맞춤형 소프트웨어 파이프라인 적용.
• 15–30 keV, 15–70 keV, 15–150 keV의 세 에너지 대역에서 4.8σ의 유의성 임계값을 사용한 소스 탐지.
• 기존 소스 데이터베이스(예: ROSAT, 페르미-LAT)와의 교차 상관 및 소프트 X선 후속 관측을 통한 대응체 연관 분석.
• 은하계 위도(|b|<5° 또는 >5°), 유의성 대역, 식별 전략(예: Y는 이전에 알려진 소스, I는 INTEGRAL 탐지)에 따라 소스 플래그 설정.
• 적색편이가 가능할 경우 대응체 기반으로 복사능력 계산을 수행하며, 광도는 10⁻¹¹ erg cm⁻² s⁻¹ 단위로 보고함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 스위프트-BAT 설문이 54개월 운영 후 소스 밀도와 천구 커버리지는 어떻게 되는가?
• RQ2 BAT 소스 중 소프트 X선 또는 다른 다중 파장 설문에서 대응체를 가진 소스는 몇 개인가, 그들의 분류는 무엇인가?
• RQ3 약 50%의 BAT 대응 소스가 ROSAT 목록에서 대응체를 가지지 않는 이유는 무엇이며, 이는 흡수에 대한 어떤 시사점을 갖는가?
• RQ4 BAT 목록과 페르미-LAT 제1 소스 목록 사이에 몇 개의 대응관계가 있으며, 이는 경자이온선과 감마선 천체 물리적 집단의 특성에 대해 무엇을 드러내는가?
• RQ5 BAT 소스 중 아직 연관되지 않은 비율은 얼마이며, 그들의 식별 불가능성은 무엇으로 설명될 수 있는가?

주요 결과

• 15–150 keV에서 |b|<10°일 경우 1.0×10⁻¹¹ erg cm⁻² s⁻¹, |b|>10°일 경우 9.2×10⁻¹² erg cm⁻² s⁻¹의 광도 한계를 갖는다. 천구의 50%를 커버한다.
• 목록은 총 1,256개의 소스를 포함하며, 이 중 1,079개(86%)가 대응체를 지니며, 이 중 이중 연관이 26개, 삼중 연관이 2개이다.
• 미분류 초과 소스 177개(14%)는 대부분 중간에서 강한 흡수로 인해 연속 소프트 X선 대역에서 탐지되지 못한 것으로 보인다.
• 은하계 외부 소스가 약 57%로 주로 차지하며, 은하계 소스는 약 19%이며, 대응체 연관이 있음에도 불구하고 약 10%는 분류되지 않았다.
• 페르미-LAT 제1 소스 목록과 59개의 대응관계를 발견하였다: 블라자 48개, 세이프트 3개, 상호작용은하 1개, 고질량 X선 이중성 3개, 펄서/초신성잔해 4개.
• 페르미 대응관계의 수가 적다는 것은 경자이온선과 감마선 천구에서 별개의 천체 물리적 집단이 지배하고 있음을 시사한다.